锂离子电池因其高能量密度、良好的循环性能及荷电保持能力被认为是高容量高功率电池的理想之选。当前便携式电子器件的可充电池普遍采用LiCoO2作为正极的锂离子电池,但是由于电池材料的安全性以及电池使用成本的问题,LiCoO2系锂离子电池一直未能进入高功率电池以及大型电池组应用市场。Co是一种战略物资,全球探明储量并不高,LiCoO2系锂离子电池大型化、规模化应用还面临资源短缺的问题,加之LiCoO2的毒性,因此大型应用与可持续发展非常不宜。尖晶石LiMn2O4较LiCoO2原料相对低廉、材料热稳定性稍高,且低毒,曾一度被视作大型锂离子电池的优选正极材料,但是LiMn2O4的低容量及高温循环性能差的缺点一直未找到好的解决办法,而且LiMn2O4和LiCoO2一样,滥用测试时容易导致热失控(同时释放助燃剂氧),进而起火、爆炸,电池组合在一起时,问题尤为严重,因此也最终未能在实际电池中得以推广。寻找高安全、高容量、低成本、无毒性的正极材料一直是世界锂离子电池界的研究热点及发展纯电动或混合 电动等 绿色交通工具的关键所在。 具有橄榄石型结构的LiFePO4恰能满足理想的高安全高容量高功率锂电池的需要。LiFePO4的发现,被誉为标志着“锂离子电池一个新时代的到来”。LiFePO4无毒、对环境友好、原料丰富、比容量与库仑效率高、充放电平台平稳、循环性能好、热稳定性高、极安全可靠,非常适合于对安全性、循环寿命、功率特性、使用成本等极为敏感的大型电池应用领域。但是LiFePO4的本征电导低,提高LiFePO4的电导率,改善其倍率特性相应成为全球LiFePO4研发的核心。 |